Des Alpes à l’Antarctique : cartographie de la pollution nanoplastique

Les dernières estimations évaluent la quantité de plastique jamais produite à environ 8,3 milliards de tonnes. De ce nombre, environ 60 % sont désormais des déchets. Les déchets plastiques érodent les matières plastiques en raison des intempéries et de l’abrasion mécanique et polluent l’environnement en macro-micro- et nanoparticules. Les nanoparticules sont suffisamment légères pour flotter dans l’air comme du gaz, et la pollution plastique par les nanoparticules a été découverte aux quatre coins de la planète. Deux études récentes ont révélé l’ampleur de la pollution nanoplastique.

Des Alpes à l'Antarctique : cartographie de la pollution nanoplastique

Crédit d’image : chayanuphol/Shutterstock.com

Pollution nanoplastique dans les Alpes

Des chercheurs de l’Empa (Laboratoire fédéral suisse pour la science et la technologie des matériaux), de l’Université d’Utrecht (Pays-Bas) et de l’Institut central autrichien de météorologie et de géophysique ont publié un article dans la revue Pollution environnementale en novembre 2021 qui a trouvé des preuves d’une pollution nanoplastique généralisée dans le monde.

Les auteurs de l’étude ont montré comment les nanoplastiques pouvaient parcourir des milliers de kilomètres dans les airs, constatant que dans le pays alpin suisse, environ 43 000 milliards de particules de plastique atterrissent chaque année. L’étude estime que le poids combiné annuel des nanoparticules de plastique débarquant en Suisse est d’environ 3 000 tonnes.

Cependant, les chiffres rapportés sont considérablement plus élevés que d’autres résultats d’autres études dans d’autres pays. En fait, le domaine de la recherche sur les nanoplastiques est encore relativement immature. La recherche soutenue par l’Empa était l’étude la plus complète sur la pollution par les nanoplastiques réalisée à ce jour.

Les auteurs ont développé une méthode chimique pour compter les nanoparticules de plastique : à l’aide d’un spectromètre de masse, ils ont pu déterminer la contamination d’échantillons de neige par du plastique. L’équipe a enlevé une partie de la couche supérieure de neige près d’un marqueur tous les jours le matin, en stockant soigneusement les échantillons.

Les défis pour garder les échantillons exempts de contamination nanoplastique involontaire, par exemple, des vêtements des techniciens, signifiaient que l’équipe devait rester immobile dans le laboratoire chaque fois qu’un collègue manipulait des échantillons ouverts.

L’équipe a utilisé des données météorologiques pour retracer l’origine des nanoparticules de plastique. Ils ont montré que les zones urbaines densément peuplées représentent la majorité de la pollution nanoplastique. Près d’un tiers (30 %) des nanoparticules de plastique trouvées provenaient d’un rayon de 200 km autour du site d’échantillonnage, principalement des villes voisines.

Mais des nanoparticules de plastique provenant de l’océan ont également été découvertes, soulevées dans les airs par les embruns des vagues, puis transportées par les vents vers la Suisse montagneuse et enclavée. Les chercheurs ont découvert qu’environ 10% de la pollution nanoplastique qu’ils ont trouvée avait été soufflée en Suisse à une distance de 2 000 km.

La pollution nanoplastique de pôle à pôle

Une autre étude récente, menée par les mêmes professeurs de l’Université d’Utrecht qui ont contribué à la recherche sur la pollution nanoplastique dans les Alpes, a trouvé pour la première fois des preuves de nanoplastiques dans les pôles nord et sud. Cela montre à quel point les minuscules particules peuvent voyager avec le vent. L’équipe a été surprise d’apprendre qu’environ 25 % des nanoparticules de plastique présentes dans l’environnement proviennent des pneus des véhicules.

Dans l’article de suivi, publié dans la revue Recherche environnementale en 2022, les chercheurs ont décrit une analyse de base de la calotte glaciaire du Groenland qui a montré comment la pollution nanoplastique a contaminé ce coin reculé du monde au cours des cinq dernières décennies. On pense que les nanoplastiques légers ont été soufflés des villes nord-américaines et asiatiques vers le Groenland par les vents dominants.

La carotte a été forée à travers 14 m de glace du Groenland, constituée de couches de neige accumulées à partir de 1965.

L’équipe a également découvert une pollution nanoplastique dans la glace de mer dans le McMurdo Sound en Antarctique. Ils ont déclaré que ces nanoparticules étaient plus susceptibles d’être transportées par les courants océaniques que par les vents dominants.

Les scientifiques ont rapporté que la pollution par les nanoplastiques a désormais dépassé une limite de sécurité pour la santé humaine. Les nanoplastiques sont connus pour être beaucoup plus actifs sur le plan toxicologique que les microplastiques (particules de plastique plus grosses). Lorsqu’elles sont consommées par inadvertance, les nanoparticules de plastique peuvent endommager les tissus biologiques.

Alors qu’une pollution microplastique avait déjà été détectée dans la glace arctique, les chercheurs ont dû inventer de nouvelles techniques de détection afin de trouver et d’analyser des nanoparticules dans les régions polaires.

La moitié de la pollution par les nanoparticules trouvée au Groenland était constituée de polyéthylène (PE), généralement utilisé dans les sacs et emballages à usage unique. Un quart était fabriqué à partir de pneus de véhicules (comme indiqué ci-dessus) et environ un cinquième était du polyéthylène téréphtalate (PET) qui est utilisé pour fabriquer des bouteilles de boissons en plastique et certains vêtements.

Dans la glace de l’Antarctique, la moitié des nanoparticules de plastique trouvées étaient également du PE, mais après cela, le polypropylène était le plus courant. Le polypropylène est couramment utilisé comme engin de pêche, ainsi que dans les récipients alimentaires et les tuyaux. Aucun plastique provenant de pneus de véhicules n’a été trouvé dans les échantillons de glace de l’Antarctique, ce que les chercheurs ont attribué à la distance beaucoup plus grande de la région polaire sud de toute zone peuplée.

La pollution nanoplastique est le problème mondial

Auparavant, des études avaient déjà trouvé des nanoparticules de plastique dans les rivières britanniques, l’eau de mer de l’Atlantique Nord et les lacs sibériens éloignés. Mais les dernières études – découverte de la pollution nanoplastique dans certains des coins les plus reculés de la planète, le Groenland, l’Antarctique et les Alpes – montrent que la pollution nanoplastique est un problème mondial.

Références et lectures complémentaires

Carrington, D. (2022). Une pollution nanoplastique découverte aux deux pôles de la Terre pour la première fois. Gardien. [Online] Disponible sur : https://www.theguardian.com/environment/2022/jan/21/nanoplastic-pollution-found-at-both-of-earths-poles-for-first-time.

EMPA (2022). Chute de neige plastique dans les Alpes – Les nanoplastiques imprègnent l’environnement. SciTechDail.com. [Online] Disponible sur : https://scitechdaily.com/plastic-snowfall-in-the-alps-nanoplastics-permeate-the-environment/.

Materić, D., H.A. Kjær et P. Vallelonga (2022). Mesures des nanoplastiques dans les glaces polaires Nord et Sud. Recherche environnementale. Disponible sur : https://doi.org/10.1016/j.envres.2022.112741.

Materić, DE Ludewig, D. Brunner, et al (2021). Transport des nanoplastiques vers les Alpes reculées de haute altitude. Pollution environnementale. Disponible sur : https://doi.org/10.1016/j.envpol.2021.117697.

Mitrano, DM, P. Wick et B. Nowack (2021). Placer les nanoplastiques dans le contexte de la pollution plastique mondiale. Nanotechnologie de la nature. Disponible sur : https://doi.org/10.1038/s41565-021-00888-2.

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